Tavalliselle lihavuudelle altistumiseen vaikuttaa suuri joukko geenejä. Lisäksi on olemassa erittäin harvinaisia tapauksia, joissa lihavuuden aiheuttaa vain yhden geenin häiriö. Tuoreen käsityksen mukaan näissä lihavuustyypeissä (monigeeninen vs. monogeeninen) on kuitenkin myös yhtäläisyyksiä. Yhden geenin häiriöt eivät ole ’päällä/pois’-tyyppisiä, vaan niiden toiminnassa voi olla aste-eroja. Toisaalta myös niin sanottuun tavalliseen eli monigeeniseen lihavuuteen voi liittyä samojen geenireittien osittaisia muutoksia kuin on yhden geenin häiriöissä.
Asiasta tekee mutkikasta se, että geenit toimivat yhdessä. Geenejä on yli 20 000 ja niistä syntyy lukematon joukko erilaisia yhdistelymahdollisuuksia. Jos on saanut perimäksi suuren joukon geenejä, joista kukin vaikuttaisi lihottavaan suuntaan, painonnousu on todennäköistä. Toisaalta jotkut ovat perineet suuren joukon lihavuudelta suojaavia geenimuotoja, joten yhden lihottavan geenin vaikutus tällaisessa tapauksessa ei olekaan niin voimakasta.
Lisäksi asiaa mutkistaa se, että geenit toimivat eri tavoin erilaisessa ympäristössä. Tästä on osoituksena se, että väestössä oli varmasti suunnille samat geenit sata vuotta sitten kuin nyt, mutta lihavuuden yleisyys on näinä aikoina kokonaan erilainen.
Lihavuus on yleensä paitsi monigeenistä, myös monitekijäistä. Tämä tarkoittaa, että geenien lisäksi ilmiasuun vaikuttavat monet muut asiat. Lihavuus voi kulkea suvussa myös elintapojen periytymisen kautta, sillä paitsi geenit, myös perheiden ajanvietto-, ruokailu- ja liikuntatottumukset siirtyvät sukupolvelta toiselle.
Miten vääjäämätöntä on lihominen, jos on saanut lihottavan kokoelman geenejä?
Geenit määräytyvät hedelmöittyessä, mutta ne eivät määrittele yksiselitteisesti painonkehitystä. Geenien yhteisvaikutuksen tutkiminen on vielä melko lailla alkutekijöissään. Lihottavia geenimuotoja tunnetaan noin 1200. Niistä on tehty eräänlaisia lihavuusriskiä kuvaavia yhdistelmämuuttujia (polygenic risk score). Tutkimuksissa on havaittu, että vaikka olisi näiden monigeenisten muuttujien mukaan riskitason ylimmässä kymmenyksessä, vain 40 % näistä henkilöistä saa lihavuutta elämänsä aikana. Toisaalta arviolta noin 20 % sellaisista henkilöistä, joiden ei geeniriskin suhteen ennustaisi lihovan, tekee niin. Osa sitten ’noudattaa’ geeniperimäänsä, eli lihoo, kuten olisi olettanutkin.
On toki muistettava, että nämä riskimuuttujat eivät pysty kalastamaan kaikkea sitä monimutkaisuutta, joka eri geenien erilaisiin yhdistelmiin liittyy. Tämä tekee ennustettavuudesta vaikeaa. Yksi helppo tapa arvioida lihavuuden periytyvyyttä on yhä kysyä, onko lihavuutta suvussa.
Valtaosa lihavuusgeeneistä vaikuttaa ruokahalun kautta
Suurin osa tunnetuista lihavuutta suosivista geenimuodoista vaikuttaa syömiseen (ruokahaluun). Tämä poikkeaa yleisestä ajattelutavasta, jonka mukaan lihavuuden periytyvyyden taustalla olisi ’laiskat’ geenit, eli jollain lailla laiska aineenvaihdunta.
Geenit vaikuttavat aivoissa syömistä säätelevillä alueilla, eli hypotalamuksessa ja aivolisäkkeessä sekä lisäksi esimerkiksi muistitoimintoihin ja palkintojärjestelmään kytkeytyvissä tumakkeissa. Ruokahalu syntyy siis paitsi energianpuutteesta, myös ikään kuin ’vanhasta muistista’ tai ’ihan vain tuottaakseen aivoille palkintoa’.
Tämä tekee lihavuuden genetiikasta mielenkiintoisen. Geenin paikka löytyy aivoista ja kylläisyyden säätelyn keskuksista, mutta niiden toimintaa säätelee energian tarpeen lisäksi moni muu tarve. Jos on esimerkiksi vajetta mielihyvässä, geenit, jotka tietävät ruoasta sitä tulevan lisää, alkavat toiminnallaan viestiä, että nyt pitäisi syödä. Toisilla tällaista piiloviestintää harrastavia geenejä on enemmän. Se, syökö ihminen, on kuitenkin paljon monimutkaisempaa kuin geenien käskytys. Jos esimerkiksi voimavarat ovat hyvät, geenit eivät määräile niin paljon. Jos taas oma jaksaminen haastaa, voivat geeniviestit mennä läpi helpommin.
Leptiinireitti on geneettisesti tai hankinnallisesti muuttunut lihavuudessa
Harvinaisissa monogeenisissä lihavuustapauksissa on sellainen mielenkiintoinen piirre, että niistä valtaosa liittyy leptiinigeenin reittiin. Leptiini on rasvakudoksesta erittyvä hormoni, joka viestii suuresta rasvan määrästä ja näin se lisää kylläisyyttä aivoissa. Leptiinin aiheuttamaan kylläisyyden ketjureaktioon vaikuttaa paitsi rasvakudoksen leptiinin tuotto, myös sen takertuminen leptiinireseptoriin aivoissa ja tämän myötä syntyvään monimutkaiseen sarjaan tapahtumia, joiden päätteeksi syntyy kylläisyys. Geenivirheet voivat sijaita missä tahansa kohtaa tuota ketjureaktiota.
Tavalliseen lihavuuteen ei liity leptiinin tuotantopuutosta rasvakudoksesta. Sen sijaan leptiiniä tuotetaan paljon, mutta sen toimintaan aivoissa voi liittyä resistenssiä eli jumia leptiinin vaikutuskohdassa aivoissa. Tämän vuoksi suurikaan määrä tuotettua leptiiniä ei tuota kylläisyyttä. Mekanismia tälle ilmiölle ei tunneta hyvin. Ei myöskään tiedetä, onko alttius leptiiniresistenssille geneettinen vai syntyykö sitä kaikille lihomiseen liittyen.